CDMA直放站介绍培训教材.ppt

京 信 通 信京信通信系统京信通信系统CDMACDMACDMACDMA直放站原理及工程直放站原理及工程直放站原理及工程直放站原理及工程技术应用技术应用技术应用技术应用培训教材培训教材1京 信 通 信目目目目 录录录录CDMA直放站的原理及分类直放站的原理及分类…………………..3CDMA直放站的使用原则及信源选取直放站的使用原则及信源选取…………………..4CDMA直放站对施主基站的影响直放站对施主基站的影响…………………..5CDMA直放站工程参数的确定直放站工程参数的确定……………………. 25 CDMA直放站室内覆盖的技术问题直放站室内覆盖的技术问题……………….412京 信 通 信CDMA直放站原理及分类直放站原理及分类◆ CDMA直放站是用来扩大直放站是用来扩大CDMA系统基站的覆盖范围系统基站的覆盖范围,主要用主要用于覆盖盲区于覆盖盲区,调配小区业务调配小区业务,强化主导频强化主导频◆ 根据环境和条件的不同根据环境和条件的不同,CDMA直放站主要有以下几个类弄直放站主要有以下几个类弄:1. 无线直放站无线直放站2.光纤直放站光纤直放站3.移频直放站移频直放站4.干线放大器干线放大器3京 信 通 信CDMA直放站的使用原则及信源选取直放站的使用原则及信源选取一、直放站的使用原则：一、直放站的使用原则：• a、根据覆盖要求选择不同输出功率的CDMA直放站和天线•b、根据不同场合选择直放站类型二、二、CDMACDMA信源选取的原则：信源选取的原则：• a、 信号源纯净，接收场强要强稳定• 主导频 Ec/Io ≥ -7dB ，场强-40~-65dBm• 第二导频 Ec/Io一定小于主导频 6~8dB • b、 施主天线位置要低• c、 施主天线方向性要好4京 信 通 信CDMACDMA直放站直放站对施主基站的影响对施主基站的影响5京 信 通 信CDMA直放站对施主基站影响的分析基站与直放站连接原理6京 信 通 信1个BTS+1个直放站直放站对施主基站的影响ΔNFBTS=10log [1+ 10 10 ]NriseΔNFrep=10log [1+10 10 ]-Nrise其中：其中：Nrise= NFrep - NFBTS + Grep -LBTS-rep 基站噪声增量：基站噪声增量：直放站噪声增量：直放站噪声增量：Nrise —— 噪声增量因子噪声增量因子7京 信 通 信基站、直放站系统等效噪声系数与直放站上行增益曲线图直放站对施主基站噪声的影响噪声增量△NF (dB)噪声增量因子噪声增量因子Nrise当当NFBTS-rep=NF-rep时，时，Nrise=Grep-LBTS-rep(dB)△△NFBTS=10Log[1+10 ]△△NFrep=10Log[1+10 ]10Nrise10Nrise-8京 信 通 信1个BTS带N个直放站直放站对施主基站的影响基站噪声增量基站噪声增量: ΔNFBTS=10log [1+ n· 10 10 ]Nrise直放站噪声增量直放站噪声增量: ΔNFrep=10log [n+10 10 ] -Nrise噪声增量因子噪声增量因子: Nrise= NFrep - NFBTS + Grep -LBTS-rep 9京 信 通 信(dB)1个基站带n个直放站时，基站、直放站系统等效噪声系数曲线图直放站上行输出噪声功率对基站的影响(dB)噪声增量△NF 噪声增量因子噪声增量因子 Nrise (当当NFBTS-rep=NF-rep时，时，Nrise=Grep-LBTS-rep)n=1,2,3….15n=1,2,3….15基站噪声增量基站噪声增量△△NFBTS 直放站噪声增量直放站噪声增量△△NFrep10京 信 通 信CDMA直放站对施主基站影响的分析一个施主基站带多个直放站的上行增益的确定一、星形结构：一、星形结构： 上行增益的调节应使得每个直放站到达基站的上行噪声电平相同，上行增益的调节应使得每个直放站到达基站的上行噪声电平相同，即：即：BTSG1G2GnL1L2Ln......L1- G1 = L2- G2 = ….. = Ln- Gn = LBTS-Rep- GRep 11京 信 通 信CDMA直放站对施主基站影响的分析一个施主基站带多个直放站的上行增益的确定二、串联结构：二、串联结构： 从第从第2个直放站到达第个直放站到达第n个直放站，其上行增益应等于与前一个直放站之个直放站，其上行增益应等于与前一个直放站之间的路径损耗数值，即：间的路径损耗数值，即：L1- G1 =0，， L2- G2 =0 ，，L3- G3 =0 ….. Ln- Gn =0BTSL1 L2 Ln. . . . . . . . .G1G2GnLBTS-Rep = L1+ L2+ ….. +LnnGRep = G1+G2+ ….. +Gnn 串联直放站到达基站的上行噪声电平由第一个直放站的上行增益来控制。

串联直放站到达基站的上行噪声电平由第一个直放站的上行增益来控制12京 信 通 信直放站对施主基站的影响直放站对施主基站的影响——分析方法分析方法附件一附件一13京 信 通 信1、1个BTS＋1个直放站直放站对施主基站噪声的影响直放站对施主基站噪声的影响(NF)rep－直放站噪声系数输入端噪声基底电平：10log[K · T · B]+(NF)rep= -113dBm+(NF)repBTSLBTS-Rep综合传输损耗直放站上行增益Grep输出噪声基底： (NF)rep =-113dBm+(NF)rep+Grep(NP)rep(NF)BTS(NP)total=-113dBm+(NF)BTS+10Log [1+10[(NF) rep -(NF) BTS +Grep-LBTS-rep]10]=- 113dBm+(NF)BTS+Δ(NF)BTS噪声增量噪声增量Δ(NF)BTS= 10Log [1+10 ] (NF)rep -(NF)BTS +Grep -LBTS-rep10BTS自身噪声基底：NPBTS=-113dBm+(NF)BTS(NP)BTS总噪声基底电平NP：(NP)total=10Log[10NPBTS10NPrepep10+10]NPΔNFBTS直放站贡献的噪声基底电平：(NP)rep=-113dBm+(NF)rep+Grep-Ld附件一附件一14京 信 通 信直放站对施主基站噪声的影响直放站对施主基站噪声的影响 由直放站引起的基站噪声增量为由直放站引起的基站噪声增量为:噪声增量噪声增量Δ(NF)BTS= 10Log [1+10 ] = 10Log [ 1 + 10 ] (NF)rep -(NF)BTS +Grep -LBTS-rep10 Nrise10噪声增量因子噪声增量因子 Nrise= NFrep- NFBTS + Grep- LBTS-rep 附件一附件一15京 信 通 信直放站对基站噪声的影响直放站对基站噪声的影响Grep-Ld10直放站对基站噪声基底的影响数据表设(NF)BTS=(NF)rep附件一附件一16京 信 通 信直放站对基站噪声的影响直放站对基站噪声基底的影响曲线图基站噪声 增量△NFBTS (dB)噪声增量因子：噪声增量因子： Nrise(dB)当当 NFrep=NFBTS 时，时，Nrise=Grep- LBTS-rep附件一17京 信 通 信1个直放站与基站级联时直放站的系统等效噪声系数直放站系统等效噪声BTSLBTS-rep传输损耗(NF)BTS(NF)rep-total－系统等效噪声系数G2=10 G1=Grep线性值 NF3=10(NF)BTS10Grep第一级第二级第三级(NF)repdB值 NF3=(NF)BTSNF2=LBTS-repG2=-LBTS-repNF2=10LBTS-rep10LBTS-rep10-NF1=(NF)repNF1=10G1=10(NF)rep10Grep10(NF) rep-total=NF1++NF2-1G1级联等效噪声系数： NFrep-total =(NF)rep+10Log[ 1+10 ] 10(NFrep- NFBTS)+(Grep-LBTS-rep)- 直放站噪声增量： =(NF)rep+ Δ(NF)repΔ(NF)rep=10Log[1+10 ]10Nrise-NF3-1G1•G2附件一18京 信 通 信基站、直放站系统等效噪声系数直放站系统等效噪声直放站系统等效噪声基站等效总噪声系数基站等效总噪声系数 NFBTS=NFBTS+10Log[1+10 ]直放站等效总噪声系数直放站等效总噪声系数 NFrep=NFrep+10Log[1+10 ] Ld(NF) rep-total= NF rep +△NF repGrep(NF)repNFBTS-total =NFBTS +△NFBTS(NF)rep(NF)BTSBTS10Nrise10Nrise-噪声增量因子噪声增量因子 Nrise=NFrep- NFBTS + Grep- LBTS-rep附件一附件一19京 信 通 信基站、直放站系统等效噪声系数与直放站上行增益Grep的数值表直放站对基站噪声的影响直放站对基站噪声的影响设设(NF)BTS=(NF) rep附件一附件一20京 信 通 信1个基站带多个（n）直放站的上行噪声分析基站接收机输入端传输直放站∑Ld1Ld2LdnG=1(NF)BTS(NF)BTS-totalGrep1Grep2Grepn(NF)rep1(NF)rep2(NF)repn(NF)rep-total设：1、所有直放站与基站有相同的NF：(NF)BTS=(NF)rep1=(NF)rep2…=(NF)repn 2、 所有直放站到达基站的噪声电平均相同 即有：Gr1-Ld1=Gr2-Ld2=…=Grn-Ldn=Grep-LBTS-repGrep=nGr1+Gr2…+GrnLBTS-rep=nLd1+Ld2…Ldn直放站对施主基站噪声的影响直放站对施主基站噪声的影响BTS附件一附件一21京 信 通 信1个基站带多个（n）直放站的上行噪声分析基站接收机输入端传输直放站∑Ld1Ld2LdnG=1(NF)BTSGrep1Grep2Grepn(NF)rep1(NF)rep2(NF)repn(NF)rept直放站对施主基站噪声的影响BTS 基站总噪声系数基站总噪声系数 (NF)BTS-total=(NF)BTS+10log[1+n.10 ]Nrise10每个直放站级联系统噪声系数每个直放站级联系统噪声系数(NF)rep-total=(NF)rep+10log[n+10 ]Nrise10-(NF)BTS-total 增量因子增量因子Nrise=NFrep-NFBTS+Grep-LBTS-rep附件一22京 信 通 信CDMA直放站对施主基站的影响直放站对施主基站的影响n个直放站串联时的噪声分析 各直放站有相同的噪声系数各直放站有相同的噪声系数NFrep，则基站端的总噪声系数，则基站端的总噪声系数NFBTS-total为：为：设设 L2- G2 =L3- G3 = ….. =Ln- Gn =0dBBTS损耗损耗 损耗损耗 损耗损耗 损耗损耗 . . . . . . . . .直放站直放站1直放站直放站2直放站直放站nNFBTS LBTS-Rep Grep1 L2 Grep2 Ln Gn 每个直放站的系统噪声系数每个直放站的系统噪声系数NFRep-total为：为：基站总噪声系数基站总噪声系数 (NF)BTS-total=(NF)BTS+10log[1+n·10 ]NFRep-NFBTS +GRep-LBTS-Rep10-每个直放站系统噪声系数每个直放站系统噪声系数(NF)rep-total=(NF)rep+10log[n+10 ]NFRep-NFBTS +GRep-LBTS-Rep10附件一附件一23京 信 通 信直放站工程参数的确定直放站工程参数的确定24京 信 通 信直放站覆盖链路距离限制 ■ 受上行噪声增量的限制 --------允许的最大上行路径损耗 ■ 受搜索窗长度的限制 -------允许的最大路径传播时延(RTD) 25京 信 通 信直放站参数的设置 直放站主要的工程参数：直放站主要的工程参数：Ø 上行噪声系数：NFNFreprep+ΔNF+ΔNFreprepØ 上行增益： G Greprep- -上行上行Ø 下行输出功率：P Prep-TXrep-TXØ 下行增益： G Greprep- -下行下行Ø 上行输出功率Ø 工作频率Ø 路径传播时延26京 信 通 信直放站参数的设置27京 信 通 信直放站工程参数设计一、综合考虑用户容量、覆盖区域大小、传输距离，搜索窗宽度等因素来合理配置直放站。

二、根据覆盖距离的重要程度，合理分配基站与直放站的等效噪声(NF)指标三、根据分配到的NF，计算上行允许最大路径损耗，预测上行最大覆盖 距离是否满足需要四、应用上下行平衡因子，计算出直放站所需的下行输出功率，依次选择所需的直放站五、依据分配给直放站的NF和所需的输出功率，通过工程测量基站与直放站之间的传输损耗Ld及下行接收信号电平，便可确定直放站的上、下行增益28京 信 通 信 Pm： 移动台功放输出功率 GBTS：小区天线增（包括馈线损耗） Gm： 移动台天线增（包括馈线损耗） SNRmin： 基站接收最小信号噪声功率比 SNRmin+处理增益处理增益=(E/N0)min （E/N0）min=7dB 处理增益GP=21dB SNRmin=-14dB （N0W）BTS：基站接收机热噪声基底功率=-108dBm（5dB噪声系数） X：小区负荷因子 X= ———— = ——————— M 小区用户数MMAX 小区最大用户数反向链路允许最大传输损耗LMAX=Pm(dBm)+GBTS(dB)+Gm(dB)-SNRmin(dB)-(N0W)BTS+10log[1-x]29京 信 通 信反向链路允许最大传输损耗—— 计算举例移动台输出功率Pm=23dBm基站天线增益GBTS=14dB移动台天线增益0dBSNRmin=-14dB基站接收机噪声系统NF=5dB小区负荷因子 x=80%（（N0W））=-174dBn+NF+10log（（1.2288*106)=-108dBm10log(1-x)=10log[1-0.8]=-7dBLmax=Pm(dBm)+GBTS(dB)+Gm(dB)-SNRmin(dBm)-N0W)BTS+10log10(1-x)Lmax=23+14+0-(-14)-(-108)+(-7) =152dB30京 信 通 信 反向链路最大传输损耗 ——最大反向链路损耗与小区载荷之间的关系图31京 信 通 信CDMA网络规划(三)——链路预算计算模板链路预算计算模板：链路预算计算模板：σ：边界阴影衰落的标准偏差6dB。

α： L： 路径损耗 L=113+ α×10log(d)+ σ ；Im=10log( 1-η ) η：负荷因数 当η =50%时， Im =3dB f：800MHz1 32京 信 通 信前向链路允许最大传输损耗——（以导频信道计算） PBTS ：：基站输出功率 GBTS：：基站天线增益，含馈线损耗 Gm：： 移动台天线增益，含馈线损耗 ξP：： 发射功率分配给导频的部分， ξP =15~20% Ec/No.T：： 移动台所需最小导频chip能量和噪声功率谱之比值， Ec/No.T =-13dB Io.oc/ Io.sc：： 移动台在小区边缘，其它小区干扰对本小区干扰的比值， =2.5dB=1.78 （（NoW））m ：： 移动台接收机热噪声功率, （（NoW））m =-174dBm+NFm+10log[1.2288×106]Io.oc Io.scLmax=PBTS(dBm ) +GBTS(dB) +Gm(dB)+10log[ξP-(Ec/N)×(1+I/ I) ] –(Ec/N) (dB) –(NoW) m(dBm) 33京 信 通 信上行链路平衡平衡因子平衡因子B：： B=L下行下行max- L上行上行max =[(SNRm-( )]+[NFBTS-NFm]+[PBTS-Pm]+10log10[平衡条件：平衡条件： B=0ξpEcN ()(1+II)]1-η-EcNo.T34京 信 通 信上下行链路平衡 ——举例计算在由1个基站带1个直放站的系统里，设对基站的噪声影响控制在2dB以内。

直放站端的等效噪声系数NFrep为9dB其它参数为： 下行： EC/N=7-21=-14dB I / I NFm=8dB ξp=10% 上行： Pm=200mW=23dBm SNR=-15dB 载荷η=70% NFrep=9dB求在上下行链路平衡条件下，直放站下行需输出多大功率求在上下行链路平衡条件下，直放站下行需输出多大功率Prep O=[(SNR)-(Ec/N)]+[NFrep-NFm]+[Prep-Pm]+10Log10ECN o.t(1+)ξp-Io.ocIo.sc[1- η]B=L下行下行max-L上行上行max0.1-10-1.5(1+100.25)1 -0.7]O=[-14+15]+[9-8]+[Prep-23]+10Log [直放站输出功率：直放站输出功率：Prep=35dBm35京 信 通 信CDMA直放站室内覆盖技术问题上下行链路平衡 ——当下行链路太强上行链路太弱时◆ B小区的移动台会为A小区较强的导频信号而试图进行越区。

◆ 然而越区极可能引起掉话，因为移动台很有可能不具备足够的功率与A小区保持可靠的反向链路通信◆ 如果越区后建立了反向链路，会因移动台的反向输出功率较大对原（B）小区产生极强的干扰36京 信 通 信CDMA直放站室内覆盖技术问题上下行链路平衡——当上行链路太强下行链路太弱时◆下行链路覆盖区域中的移动台在此区边缘将具有较差的前向链路质量前向链路前向链路覆盖区域覆盖区域反向链路反向链路覆盖区域覆盖区域小区小区A的链路不平衡的链路不平衡小区小区B的链路是平衡的的链路是平衡的在这个区域内不会产生从在这个区域内不会产生从B向向A的的越区，因此小区越区，因此小区B中的移动台必然中的移动台必然会对小区会对小区A产生过多的干扰产生过多的干扰前向链路过弱或反向链路过强的概念前向链路过弱或反向链路过强的概念37京 信 通 信上下行平衡时直放站输出功率表上下行平衡时直放站输出功率表——对施主基站影响对施主基站影响1dB的情况的情况条件：移动台输出功率Pm=23dB，直放站天线增益Ga=14dB，移动台天线增益0dB,SNRmin=-14dB, 小负荷因子x＝80％，路径损耗L＝113＋3.6 ×10Log10dkm+σ, σ=6dB(边界阴影衰落标准偏差）设直放站NF＝5dB，N——直放站配置数38京 信 通 信上下行平衡时直放站输出功率表上下行平衡时直放站输出功率表——对施主基站影响对施主基站影响2dB的情况的情况条件：移动台输出功率Pm=23dB，直放站天线增益Ga=14dB，移动台天线增益0dB,SNRmin=-14dB, 小负荷因子x＝80％，路径损耗L＝113＋3.6 ×10Log10dkm+σ, σ=6dB(边界阴影衰落标准偏差）设直放站NF＝5dB，N——直放站配置数39京 信 通 信CDMACDMA直放站直放站室内覆盖技术问题室内覆盖技术问题40京 信 通 信CDMA直放站室内覆盖技术问题直放站室内覆盖技术问题◆ CDMA直放站与现有GSM分布系统的兼容◆ 对相邻两个小区间重叠区域的控制◆ 谨防信号外泄41京 信 通 信C网与网与G网兼容室内覆盖的技术问题网兼容室内覆盖的技术问题◆ C网与网与G网共用天馈系统网共用天馈系统 ◆ C网与网与G网的合路方式网的合路方式◆ C网对网对G网的干扰问题网的干扰问题◆ 天线端口天线端口C网所需功率计算方法网所需功率计算方法 42京 信 通 信C网与网与G网共用天馈系统网共用天馈系统◆ 天馈系统的工作带宽应包括天馈系统的工作带宽应包括:824~960MHz ◆ C网加入后不应影响网加入后不应影响G网原有的覆盖效果网原有的覆盖效果◆ C网加入后不造成对网加入后不造成对G网的干扰网的干扰43京 信 通 信C网与网与G网的合路方式网的合路方式◆ 利用功分器合路利用功分器合路◆ 利用双频滤波器合路利用双频滤波器合路插 损：3dB，隔离度：20dB (1#~2#)插 损：1dB，隔离度：40~60dB (1#~2#)44京 信 通 信C网对网对G网的干扰问题网的干扰问题◆ G网微蜂窝、基站接收频带内允许的网微蜂窝、基站接收频带内允许的 最大上行干扰：最大上行干扰： Imax≤-125dBm 45京 信 通 信GSM基站接收机允许的外来基站接收机允许的外来带内杂散干扰分析带内杂散干扰分析规范YD/T883-1999在节对参考灵敏度的要求 参考灵敏度必须小于：-104dBm，对应BER：10-5 BER=10-5 时GMSK解调器Eb/N0 理论值：10dB 解调器设备损耗：3dB 允许的噪声电平：-117dBm 10log [K · T · B]：-121dBm 允许的噪声系数：4dB46京 信 通 信GSM基站接收机允许的外来基站接收机允许的外来带内杂散干扰分析带内杂散干扰分析考虑外来杂散干扰后，接收机输入端的噪声杂散总和为：噪声杂散总和噪声杂散总和= 噪声噪声N+杂散杂散I0 = 10-117/10 + 10-I/10建议：到达建议：到达GSMGSM接收机输入端的杂散干扰为接收机输入端的杂散干扰为-125dBm-125dBm47京 信 通 信GSM基站接收机允许的外来基站接收机允许的外来带内杂散干扰分析带内杂散干扰分析 如果CDMA直放站在890~915MHz内的杂散发射满足规范13.6.6的要求： -98dBm/100kHz(-95dBm/200kHz) ，则CDMA直放站与GSM基站之间的隔离度要求为： -95dBm-(-125dBm)=30dB 。

由水平隔离公式： L=31.5+20logd(m)-GT-GR (F=900MHz) 当GT+GR=20dB，两天线正对时，d≥9m，隔离度L ≥ 30dB； 当GT+GR=30dB，两天线正对时，d≥27m，隔离度L ≥ 30dB京信公司CDMA直放站产品在890~915MHz内的杂散辐射满足规范13.6.6的要求： ≤-98dBm/100kHz48京 信 通 信GSM基站接收机允许的外来基站接收机允许的外来带内杂散干扰分析带内杂散干扰分析C网天线与G网天线的距离要求： 水平距离公式： L=31.5+20logd(m)-GT-GR ， 隔离度L> 30dB，当GT+GR=35dB时 两天线正对的水平距离：d≥50m 当C网与G网共用铁塔时， C网与G网天线应分层安装，采用垂直隔离很容易达到30dB以上的隔离度要求。

49京 信 通 信C网对网对G网的干扰问题网的干扰问题R-8122AC在在909~915MHz带内的杂散输出带内的杂散输出: <-95dBm/200kHz隔离度隔离度: -95-(- 125) =30dB 50京 信 通 信CDMA室内覆盖直放站下行输出功率计算举例室内覆盖直放站下行输出功率计算举例 Lmax=Prep+GBTS+Gm+10log[ 代入：115=PBTS-15/10 ×(1+1.78)]-(-15)-(-105) 115=PBTS-19.0+13+105 直放站输出功率直放站输出功率 Prep= 16dBm/FA 天线端口输出功率天线端口输出功率 PANT = Prep -LT =16-25=-9dBm/FA无源分布损耗无源分布损耗 L Lmaxmax= L= LT T+L+Ld d =-115dB =-115dBL LD D =90dB =90dBL LT T=25dB=25dB直放站1BTSNFrepNFrep=16dBECNo.tI o.ocI o.sc(1+) ξp -]-(Ec/No.t)-(NoW)m假设：路径最大损耗115dBGBTS ,Gm=0dBξp=15%NFm=8dB Ec/NO.T= - 13dBIO.OC/IO.SC=2.5dB=1.78 (N0W)m=-105dBmCDMACDMA直放站直放站4 4GSMGSM微蜂窝微蜂窝30dBm-85dBm5dBm51京 信 通 信CDMA直放站室内覆盖技术问题直放站室内覆盖技术问题◆ 相邻小区间的重叠区应尽可能小相邻小区间的重叠区应尽可能小 因为蜂窝重叠区内的移动台可能会处于软切换状态， 而多开销系统容量。

52京 信 通 信CDMA直放站室内覆盖技术问题直放站室内覆盖技术问题◆ 谨防信号外泄谨防信号外泄 不仅要防止下行信号外泄，同时也要防止上行信号外泄 下行信号外泄可能会引发室外移动台试图登录到室内小区； 上行信号外泄会造成室外移动台对室内小区的干扰 53京 信 通 信CDMA直放站室内覆盖技术问题直放站室内覆盖技术问题链路预算计算表：链路预算计算表：54京 信 通 信CDMA直放站室内覆盖技术问题直放站室内覆盖技术问题链路预算计算表链路预算计算表（续表）（续表）55。